专利名称：制冷系统、具有该制冷系统的冰箱及其控制方法
技术领域：
本发明涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种制冷系统、具有该制冷系统的冰箱 及该冰箱的控制方法。
背景技术：
随着社会的不断发展，食品的种类也越来越多，不同种类的食品需要在不同的温 度下保存，使其延长保鲜期。目前，由于食品种类繁多，不同的食品对温度的要求不同导致 传统的两门冰箱食品保鲜设备已经不能满足用户对食品保鲜的要求，两门冰箱只能设置成 两种温度，所以，已经不能满足用户的要求。因此，三门冰箱随之发展而来，三门冰箱能够满足用户更多的温度要求，例如绿 叶蔬菜保鲜温度为12度，热带水果为10度，熟食品为8度，啤酒饮料为4度，生鲜肉类为-18 度，鱼虾类为0度。但是，传统三门冰箱采用三显控、三系统设计，由于传统三门冰箱采用三 根毛细管和一个三位四通阀进行控制，导致系统运行噪声大、成本高和能耗高。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。为此，本发明的目的在于提出一种成本和能耗低的制冷系统。本发明的另一目的在于提出一种具有上述制冷系统的冰箱。本发明的再一目的在于提出一种上述冰箱的控制方法。为了实现上述目的，本发明一个方面的实施例提出一种制冷系统包括压缩机； 冷凝器，所述冷凝器的入口与所述压缩机的出口相连；切换单元，所述切换单元具有入口及 第一和第二出口，且所述切换单元的入口与所述冷凝器的出口相连；冷藏室毛细管；冷藏 室蒸发器，所述冷藏室蒸发器的入口通过所述冷藏室毛细管与所述切换单元的第一出口相 连；变温室毛细管；变温室蒸发器，所述变温室蒸发器的入口通过所述变温室毛细管与所 述切换单元的第二出口相连；和冷冻室蒸发器，所述冷冻室蒸发器的入口与所述变温室蒸 发器的出口和所述冷藏室蒸发器的出口相连且所述冷冻室蒸发器的出口与所述压缩机的 入口相连。根据本发明实施例的制冷系统，通过切换单元可以在并联的变温室蒸发器和冷藏 室蒸发器之间切换制冷剂的运行，并且变温室蒸发器和冷藏室蒸发器与冷冻室蒸发器串 联，因此，通过选择性地运行变温室蒸发器和冷藏室蒸发器，可以单独地对冷藏室和变温室 制冷，在对冷藏室或变温室制冷时也对冷冻室进行了制冷，降低了能耗，而且通过并联变温 室蒸发器和冷藏室蒸发器，并将它们与冷冻室蒸发器串联，仅使用了两个毛细管，降低了零 件数量，降低了成本，而且根据本发明实施例的制冷系统控制和操作简单。在本发明的一个实施例中，所述冷凝器包括串联的第一和第二冷凝器。在本发明的一个实施例中，所述第一和第二冷凝器之间串联有防露管。在本发明的一个实施例中，所述冷凝器与所述切换单元之间设有干燥过滤器。
在本发明的一个实施例中，所述制冷系统进一步包括回气换热器，所述回气换热 器用于将从所述冷冻室蒸发器返回到所述压缩机内的制冷剂与从所述切换单元进入到所 述变温室蒸发器和所述冷藏室蒸发器至少之一内的制冷剂进行热交换。在本发明的一个实施例中，所述切换单元为二位三通电磁阀。本发明第二方面的实施例提出一种冰箱，包括箱体，所述箱体内限定有冷藏室、 变温室和冷冻室；箱门，所述箱门安装在所述箱体上用于开关所述冷藏室、变温室和冷冻 室；和制冷系统，所述制冷系统可以为根据本发明第一方面的实施例所述的制冷系统，所述 制冷系统用于分别对所述冷藏室、变温室和冷冻室制冷。根据本发明的冰箱，具有能耗低，运行噪声小，节能的优点。在本发明的一个实施例中，所述箱门包括第一至第三箱门，所述第一至第三箱门 分别独立地开关所述冷藏室、变温室和冷冻室。本发明第三方面的实施例提出一种用于控制根据本发明第二方面实施例所述的 冰箱的控制方法，包括以下步骤检测所述冷藏室内的第一温度；将检测到第一温度与第 一预设温度进行比较，如果第一温度高于或等于第一预设温度，则控制冷藏室蒸发器运行 以对所述冷藏室制冷；如果所述第一温度低于所述第一预设温度，则停止所述冷藏室蒸发 器运行且检测变温室内的第二温度；和将检测到的所述第二温度与第二预设温度进行比 较，如果所述第二温度高于或等于所述第二预设温度，则控制变温室蒸发器运行以对所述 变温室制冷。根据本发明实施例的冰箱的制冷控制方法，使冰箱的制冷过程更加优化，在降低 耗能情况下达到对冰箱的制冷要求。在本发明的一个实施例中，如果所述冷藏室蒸发器持续运行第一时间段后所述第 一温度仍然高于所述第一预设温度，则停止所述制冷系统运行第二时间段，然后启动所述 制冷系统且控制所述冷藏室蒸发器运行以继续对所述冷藏室制冷直到所述第一温度低于 所述第一预设温度。在本发明的一个实施例中，如果所述变温室蒸发器持续运行第三时间段后所述第 二温度仍然高于所述第二预设温度，则停止所述制冷系统运行第四时间段，然后启动所述 制冷系统且控制所述变温室蒸发器运行以继续对所述变温室制冷直到所述第二温度低于 所述第二预设温度。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中图1为本发明一个实施例的制冷系统的示意图；以及图2为本发明实施例的用于控制冰箱的控制方法的流程图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的全部实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限 制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。下面参考附图首先描述根据本发明实施例的制冷系统。如图1所示，为本发明一个实施例的制冷系统的示意图。根据本发明实施例的制 冷系统100包括压缩机110、冷凝器、切换单元140、冷藏室毛细管150、冷藏室蒸发器160、 变温室毛细管170、变温室蒸发器180以及冷冻室蒸发器190。其中，冷凝器的入口与压缩机110的出口相连，切换单元140具有入口及第一出口 A和第二出口 B。切换单元140的入口与冷凝器的出口相连。冷藏室蒸发器160的入口通 过冷藏室毛细管150与切换单元140的第一出口 A相连。变温室蒸发器180的入口通过变 温室毛细管170与切换单元140的第二出口 B相连。冷冻室蒸发器190的入口与变温室蒸 发器180的出口和冷藏室蒸发器160的出口相连，并且冷冻室蒸发器190的出口与压缩机 110的入口相连。根据本发明实施例的制冷系统，冷藏室蒸发器160和变温室蒸发器180并联，且冷 冻室蒸发器190与并联的冷藏室蒸发器160和变温室蒸发器180串联，从而制冷系统形成 了两个制冷回路。其中，第一回路为由压缩机110、冷凝器、冷藏室毛细管150、冷藏室蒸发 器160和冷冻室蒸发器190形成的制冷回路；第二回路为由压缩机110、冷凝器、变温室毛 细管170、变温室蒸发器180和冷冻室蒸发器190形成的制冷回路。当需要冷藏室蒸发器160制冷时，切换单元140切换到第一出口 A以使上述第一 回路运行，冷藏室蒸发器160进行制冷。当需要变温室蒸发器180制冷时，切换单元140切 换到第二出口 B以使上述第二回路运行，变温室蒸发器180进行制冷。由于冷冻室蒸发器 190与上述冷藏室蒸发器160和变温室蒸发器180串联，所以，无论在冷藏室蒸发器160或 变温室蒸发器180制冷时，冷冻室蒸发器190也在对冷冻室制冷，因此，在满足制冷要求的 同时降低了能耗。另外，冷冻室蒸发器190与冷藏室蒸发器160和变温室蒸发器180串联， 因此仅使用冷藏室毛细管150和变温室毛细管170两个毛细管，与传统的制冷系统采用三 个毛细管相比减少了零件数量，降低了成本。如图1所示，在本发明的一些优选实施例中，切换单元140例如为二位三通电磁 阀。当二位三通电磁阀打开第一出口 A时，冷藏室蒸发器160和冷冻室蒸发器190进行制 冷，当二位三通电磁阀的打开第二出口 B时，变温室蒸发器180和冷冻室蒸发器190进行制冷。根据本发明实施例，通过采用二位三通电磁阀，具有出口定位准确、切换简单、可控性强 的优点。另外，二位三通电磁阀价格低廉、使用寿命长。在本发明的一些实施例中，冷凝器包括第一冷凝器120和第二冷凝器130。从压缩 机110进入冷凝器的制冷剂温度和压力高，第一冷凝器120可能不能对全部制冷剂进行降 温或者对制冷剂降温没有达到理想温度，因此，第二冷凝器130对剩余未经降温和降温未 达到理想温度的制冷进再次降温，使制冷剂的制冷效果更好。在本发明的一些优选实施例中，制冷系统100还包括防露管200，防露管200串联 在上述实施例的冷凝器120和冷凝器130之间，防露管200串联在冷凝器120和冷凝器130 之间保证了冷凝器流经防露管时的温度高于外界温度，同时防止由于制冷剂温度过高而烧 毁防露管。当制冷剂流经防露管200时，由于制冷剂的温度高于外界温度，使凝结在防露管 周围的水珠蒸发掉，防止设置在防露管周围的部件凝结水珠。在本发明的一些优选实施例中，制冷系统100还包括干燥过滤器210，干燥过滤器 210设置在上述实施例的冷凝器130和二位三通电磁阀之间。制冷剂在运行过程中会产生 水分、固体粉末、污垢等杂质，而且会使冷藏室毛细管150和/或变温室毛细管170堵塞。因 此，在冷凝器在通向冷藏室毛细管150和变温室毛细管170之前设置干燥过滤器210对水 分、固体粉末、污垢等杂质进行过滤。根据本发明实施例的干燥过滤器210，防止冷藏室毛细 管150和变温室毛细管170堵塞，另外，吸收制冷剂的水分，使制冷剂的制冷效果更好。在本发明的一些优选实施例中，制冷系统还设置有回气换热器220，回气换热器 220将从冷冻室蒸发器190返回到压缩机110内的制冷剂，与从二位三通电磁阀进入到变温 室蒸发器180和冷藏室蒸发器160至少其中一个的制冷剂进行热交换。具体地，制冷效果 一方面取决于制冷剂的温度，当温度达到某一范围时，制冷效率更好，所以通过本发明实施 例的回气换热器220，通过对制冷剂进行热交换，能够使制冷剂的温度达到更好制冷效果的 温度的范围，使制冷效果更佳。根据本发明实施例的制冷系统，通过切换单元可以在并联的变温室蒸发器和冷藏 室蒸发器之间切换制冷剂的运行，并且变温室蒸发器和冷藏室蒸发器与冷冻室蒸发器串 联，因此，通过选择性地运行变温室蒸发器和冷藏室蒸发器，可以单独地对冷藏室和变温室 制冷，在对冷藏室或变温室制冷时也对冷冻室进行了制冷，降低了能耗，而且通过并联变温 室蒸发器和冷藏室蒸发器，并将它们与冷冻室蒸发器串联，仅使用了两个毛细管，降低了零 件数量，降低了成本，而且根据本发明实施例的制冷系统控制和操作简单，其次，通过本发 明实施例的干燥过滤器和采用两个或两个以上的冷凝器，使制冷剂的制冷效果更好，根据 本发明实施例的防露管防止了防露管周围凝结水珠。以下描述本发明实施例的具有上述制冷系统的冰箱。根据本发明实施例的冰箱包括箱体、箱门和制冷系统。其中，上述箱体内限定有冷藏室、变温室和冷冻室。箱门安装在所述箱体上用于开 关所述冷藏室、变温室和冷冻室。制冷系统为上述本发明实施例提出的制冷系统，制冷系统 用于分别对所述冷藏室、变温室和冷冻室制冷。通过本发明实施例提出的冰箱，当该冰箱工作时，具有能耗低，运行噪声小，制冷 效果好的优点。在本发明的一些实施例中，上述箱门包括第一至第三箱门，所述第一至第三箱门分别独立地开关所述冷藏室、变温室和冷冻室。下面描述根据本发明实施的用于控制上述实施例的冰箱的控制方法，包括以下步 骤步骤1、检测冰箱冷藏室内的第一温度。其中，该冰箱冷藏室内的第一温度表示冷藏室内的当前温度。步骤2、将检测到第一温度与第一预设温度进行比较，如果第一温度高于或等于第 一预设温度，则控制冷藏室蒸发器运行以对冷藏室制冷。具体地，用户根据需要对上述实施例的冰箱的冷藏室的温度设定第一预设温度， 第一预设温度根据需要设置。将检测到的第一温度首先与第一预设温度进行比较，如果第 一温度高于或等于第一预设温度，通过使制冷剂通过冷藏室蒸发器所在的制冷回路，使冷 藏室蒸发器和与之串联的冷冻室蒸发器分别对冰箱的冷藏室和冷冻室进行制冷。步骤3、如果第一温度低于第一预设温度，则停止冷藏室蒸发器运行且检测变温室 内的第二温度。具体地，冷藏室蒸发器持续对冷藏室进行制冷，直至当检测到冷藏室的第一温度 低于第一预设温度时，停止对上述冷藏室的制冷并且同时检测冰箱的变温室的第二温度， 第二温度表示变温室内的当前温度。步骤4、将检测到的第二温度与第二预设温度进行比较，如果第二温度高于或等于 第二预设温度，则控制变温室蒸发器运行以对变温室制冷。具体地，用户根据需要设定第二预设温度。将检测到的第二温度与第二预设温度 进行比较，如果第二温度高于或等于第二预设温度，冰箱的制冷系统将通过切换单元使制 冷剂通过变温室蒸发器所在的制冷回路，使变温室蒸发器和与之串联的冷冻室蒸发器分别 对冰箱的变温室和冷冻室进行制冷。如图2所示，为本发明实施例的用于控制冰箱的控制方法的流程图。图2中tr表 示冷藏室的第一温度(冷藏室内的当前温度)，trk表示冷藏室的第一预设温度(用户根据 需要设定的冷藏室温度)，r_v表示冷藏室蒸发器对冷藏室制冷，ts表示变温室的第二温度 (变温室内的当前温度)，tsk表示变温室的第二预设温度(用户根据需要设定的变温室温 度)，s_v表示变温室蒸发器对变温室制冷，f_v表示冷冻室蒸发器对冷冻室制冷。结合图1，当冰箱的制冷系统100开始运行后，首先检测冷藏室的第一温度tr是 否高于或等于冷藏室的第一预设温度trk(tr >=trk )，如果检测到冷藏室的第一温度 tr高于或等于冷藏室的第一预设温度trk(tr >= trk)，则将控制二位三通电磁阀使制冷 剂从第一出口 A流出以在第一回路中循环，从而使冷藏室蒸发器160制冷(r_v)和冷冻室 蒸发器190制冷(f_v)。循环此过程，直至检测冷藏室的第一温度tr低于冷藏室的第一预 设温度trk后，结束对冷藏室和冷冻室的制冷。接着，检测变温室的第二温度ts是否高于或等于变温室的第二预设温度tsk(ts >=tsk ？)，如果检测到变温室的第二温度ts高于或等于变温室的第二预设温度tsk(ts > =tsk)，则将控制二位三通电磁阀使制冷剂从第二出口 B流出以在第二回路中循环，由 此变温室蒸发器180制冷(s_v)和冷冻室蒸发器190制冷(f_v)。循环此过程，直至检测变 温室的第二温度ts低于变温室的第二预设温度tsk后，结束对变温室和冷冻室的制冷，关 闭制冷系统。
通过本发明实施例的控制方法，使对冷藏室或者变温室制冷的同时对冷冻室制 冷，因此，控制简单，能耗低。在本发明的一些实施例中，如果检测到冷藏室蒸发器160持续运行第一时间段后 冷藏室的第一温度tr仍然高于或等于冷藏室的第一预设温度trk，则停止制冷系统100运 行一个第二时间段，然后再次启动制冷系统100且控制冷藏室蒸发器160运行以继续对冷 藏室制冷直到冷藏室的第一温度tr低于冷藏室的第一预设温度trk后，停止制冷系统100 的运行。在图2中以30min作为第一时间段，第二时间段可以根据具体应用设定。在本发明的一些实施例中，如果检测到变温室蒸发器180持续运行第三时间段后 变温室的第二温度ts仍然高于或等于变温室的第二预设温度tsk，则停止制冷系统100运 行一个第四时间段，然后再次启动制冷系统100且控制变温室蒸发器180运行以继续对变 温室制冷直到变温室的第二温度ts低于变温室的第二预设温度tsk后，停止制冷系统100 的运行。在图2中以30min作为第三时间段，第四时间段可以根据具体应用设定。通过本发明实施例的控制方法，提高了制冷系统的制冷效率，并且防止由于制冷 设备持续运行时间过长而导致设备自身温度过高所带来的危害。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
1.一种制冷系统，其特征在于，包括压缩机；冷凝器，所述冷凝器的入口与所述压缩机的出口相连；切换单元，所述切换单元具有入口及第一和第二出口，且所述切换单元的入口与所述 冷凝器的出口相连；冷藏室毛细管；冷藏室蒸发器，所述冷藏室蒸发器的入口通过所述冷藏室毛细管与所述切换单元的第 一出口相连；变温室毛细管；变温室蒸发器，所述变温室蒸发器的入口通过所述变温室毛细管与所述切换单元的第 二出口相连；和冷冻室蒸发器，所述冷冻室蒸发器的入口与所述变温室蒸发器的出口和所述冷藏室蒸 发器的出口相连且所述冷冻室蒸发器的出口与所述压缩机的入口相连。
2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述冷凝器包括串联的第一和第二 冷凝器。
3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述第一和第二冷凝器之间串联有防露管。
4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述冷凝器与所述切换单元之间设 有干燥过滤器。
5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，进一步包括回气换热器，所述回气换 热器用于将从所述冷冻室蒸发器返回到所述压缩机内的制冷剂与从所述切换单元进入到 所述变温室蒸发器和所述冷藏室蒸发器至少之一内的制冷剂进行热交换。
6.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述切换单元为二位三通电磁阀。
7.一种冰箱，其特征在于，包括箱体，所述箱体内限定有冷藏室、变温室和冷冻室；箱门，所述箱门安装在所述箱体上用于开关所述冷藏室、变温室和冷冻室；和制冷系统，所述制冷系统为根据权利要求1-6中任一项所述的制冷系统，所述制冷系 统用于分别对所述冷藏室、变温室和冷冻室制冷。
8.根据权利要求7所述的冰箱，其特征在于，所述箱门包括第一至第三箱门，所述第一 至第三箱门分别独立地开关所述冷藏室、变温室和冷冻室。
9.一种如权利要求7所述的冰箱的控制方法，其特征在于，包括以下步骤检测所述冷藏室内的第一温度；将检测到第一温度与第一预设温度进行比较，如果第一温度高于或等于第一预设温 度，则控制冷藏室蒸发器运行以对所述冷藏室制冷；如果所述第一温度低于所述第一预设温度，则停止所述冷藏室蒸发器运行且检测变温 室内的第二温度；和将检测到的所述第二温度与第二预设温度进行比较，如果所述第二温度高于或等于所 述第二预设温度，则控制变温室蒸发器运行以对所述变温室制冷。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，如果所述冷藏室蒸发器持续运行第一时间段后所述第一温度仍然高于所述第一预设温度，则停止所述制冷系统运行第二时间 段，然后启动所述制冷系统且控制所述冷藏室蒸发器运行以继续对所述冷藏室制冷直到所 述第一温度低于所述第一预设温度。
11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，如果所述变温室蒸发器持续运行第 三时间段后所述第二温度仍然高于所述第二预设温度，则停止所述制冷系统运行第四时间 段，然后启动所述制冷系统且控制所述变温室蒸发器运行以继续对所述变温室制冷直到所 述第二温度低于所述第二预设温度。
全文摘要
本发明提出一种制冷系统、具有该制冷系统的冰箱及其控制方法，其中，该制冷系统包括压缩机；冷凝器，冷凝器的入口与压缩机的出口相连；切换单元，切换单元具有入口及第一和第二出口，且切换单元的入口与冷凝器的出口相连；冷藏室毛细管；冷藏室蒸发器，冷藏室蒸发器的入口通过冷藏室毛细管与切换单元的第一出口相连；变温室毛细管；变温室蒸发器，变温室蒸发器的入口通过变温室毛细管与切换单元的第二出口相连；和冷冻室蒸发器，冷冻室蒸发器的入口与变温室蒸发器的出口和冷藏室蒸发器的出口相连且冷冻室蒸发器的出口与压缩机的入口相连。应用本发明制冷系统的冰箱具有噪声小，能耗低且省成本的优点。
文档编号F25D21/04GK102080895SQ201110023869
公开日2011年6月1日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者张华伟, 江明波, 耿秀华, 马瑞 申请人:合肥华凌股份有限公司, 合肥美的荣事达电冰箱有限公司